DE102020200942A1

DE102020200942A1 - Cooling system for an electrical assembly

Info

Publication number: DE102020200942A1
Application number: DE102020200942.2A
Authority: DE
Inventors: Joao Curti; Guilherme Lima
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-01-27
Filing date: 2020-01-27
Publication date: 2021-07-29

Abstract

Eine Baugruppe (105) (105) umfasst eine erste und eine zweite elektrische Komponente (115). Ein Kühlsystem (110) für die Baugruppe (105) umfasst einen ersten Wärmetauscher (120) im Bereich der ersten Komponente (115); und einen zweiten Wärmetauscher (120) im Bereich der zweiten Komponente (115); wobei die Wärmetauscher (120) mit einer gemeinsamen Quelle (145) für Kühlfluid (130) verbunden sind. Ferner umfasst das Kühlsystem (110) wenigstens ein steuerbares Ventil (125) zur Steuerung eines Flusses von Kühlfluid (130) durch einen der Wärmetauscher (120); und eine Steuervorrichtung (135). Die Steuervorrichtung (135) ist dazu eingerichtet, Kühlanforderungen der Komponenten (115) zu bestimmen und das wenigstens eine Ventil (125) in Abhängigkeit der bestimmen Kühlanforderungen der Komponenten (115) zu steuern.An assembly (105) (105) comprises a first and a second electrical component (115). A cooling system (110) for the assembly (105) comprises a first heat exchanger (120) in the area of the first component (115); and a second heat exchanger (120) in the region of the second component (115); wherein the heat exchangers (120) are connected to a common source (145) of cooling fluid (130). The cooling system (110) further comprises at least one controllable valve (125) for controlling a flow of cooling fluid (130) through one of the heat exchangers (120); and a controller (135). The control device (135) is set up to determine cooling requirements of the components (115) and to control the at least one valve (125) as a function of the determined cooling requirements of the components (115).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Kühlsystem für eine Baugruppe mit mehreren elektrischen Komponenten.The present invention relates to a cooling system. In particular, the invention relates to a cooling system for an assembly with a plurality of electrical components.

Eine Baugruppe umfasst mehrere elektrische Komponenten, die sich im Betrieb jeweils erwärmen können, beispielsweise indem sie einen elektrischen Strom in Wärme umwandeln. Zur Kühlung der Komponenten ist ein Kühlsystem vorgesehen, das ein flüssiges Kühlfluid in einem Kreislauf zirkuliert. Kühlfluid wird aus einer Quelle an mehrere Wärmetauscher geleitet, die an den einzelnen Komponenten angebracht sind. Aus den Wärmetauschern austretendes Kühlfluid wird gesammelt, gekühlt und zur Quelle zurück geleitet.An assembly comprises several electrical components that can each heat up during operation, for example by converting an electrical current into heat. To cool the components, a cooling system is provided which circulates a liquid cooling fluid in a circuit. Cooling fluid is fed from a source to several heat exchangers that are attached to the individual components. Cooling fluid exiting the heat exchangers is collected, cooled and returned to the source.

Werden die Wärmetauscher sequentiell von Kühlfluid durchflossen, so nimmt eine Kühlfähigkeit aufgrund der Erwärmung des Kühlfluids stromabwärts ab, sodass nicht alle Komponenten ausreichend gekühlt werden können. Werden die Wärmetauscher parallel von Kühlfluid durchflossen, so kann aufgrund des großen Gesamtquerschnitts der Wärmetauscher ein erheblicher Massenstrom von Kühlfluid erforderlich sein. Soll ein Fluss von Kühlfluid durch einen der Wärmetauscher erhöht werden, etwa weil die zugeordnete Komponente eine erhöhte Kühlanforderung hat, so muss der Fluss durch alle Wärmetauscher erhöht werden. Eine Leistungsfähigkeit der Quelle kann dabei überstiegen werden.If the heat exchangers are sequentially traversed by cooling fluid, a cooling capacity decreases due to the heating of the cooling fluid downstream, so that not all components can be adequately cooled. If cooling fluid flows through the heat exchangers in parallel, a considerable mass flow of cooling fluid may be required due to the large overall cross-section of the heat exchangers. If a flow of cooling fluid through one of the heat exchangers is to be increased, for example because the associated component has an increased cooling requirement, the flow through all heat exchangers must be increased. The performance of the source can be exceeded.

Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines verbesserten Kühlsystems, das zur Bereitstellung einer flexiblen Kühlung von elektrischen Komponenten einer Baugruppe eingerichtet ist. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.One object on which the present invention is based is to provide an improved cooling system which is designed to provide flexible cooling of electrical components of an assembly. The invention solves this problem by means of the subjects of the independent claims. Subclaims reproduce preferred embodiments.

Eine Baugruppe umfasst eine erste und eine zweite elektrische Komponente. Ein Kühlsystem für die Baugruppe umfasst einen ersten Wärmetauscher im Bereich der ersten Komponente und einen zweiten Wärmetauscher im Bereich der zweiten Komponente, wobei die Wärmetauscher mit einer gemeinsamen Quelle für Kühlfluid verbunden sind. Ferner umfasst das Kühlsystem wenigstens ein steuerbares Ventil zur Steuerung eines Flusses von Kühlfluid durch einen der Wärmetauscher, und eine Steuervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, Kühlanforderungen der Komponenten zu bestimmen und das wenigstens eine Ventil in Abhängigkeit der bestimmen Kühlanforderungen der Komponenten zu steuern.An assembly includes first and second electrical components. A cooling system for the assembly comprises a first heat exchanger in the area of the first component and a second heat exchanger in the area of the second component, the heat exchangers being connected to a common source for cooling fluid. The cooling system further comprises at least one controllable valve for controlling a flow of cooling fluid through one of the heat exchangers, and a control device which is configured to determine cooling requirements of the components and to control the at least one valve as a function of the determined cooling requirements of the components.

Erfindungsgemäß können eines oder mehrere Komponenten der Baugruppe dynamisch so gekühlt werden, dass ihre Kühlanforderungen erfüllt sind. Eine verfügbare Kühlleistung kann so automatisch an die einzelnen Kühlanforderungen verteilt werden. Insbesondere an einer Baugruppe, deren Komponenten wechselnden Belastungen ausgesetzt sind, kann so eine Überhitzung einer der Komponenten verbessert vermieden werden. Eine Leistungsfähigkeit der Quelle zur Bereitstellung eines Stroms von kühlfähigem Kühlfluid kann dynamisch verbessert ausgenutzt werden.According to the invention, one or more components of the assembly can be dynamically cooled in such a way that their cooling requirements are met. An available cooling capacity can thus be automatically distributed to the individual cooling requirements. In this way, overheating of one of the components can be avoided in an improved manner, particularly on an assembly whose components are exposed to changing loads. An efficiency of the source for providing a flow of coolable cooling fluid can be utilized in a dynamically improved manner.

Das Kühlsystem kann mit beliebig vielen Wärmetauschern an jeweils zugeordneten Komponenten betrieben werden. Bevorzugt ist jedem Wärmetauscher ein Ventil zugeordnet; in einer weiteren Ausführungsform kann einem der Wärmetauscher kein Ventil zugeordnet sein. Ein Strom von Kühlfluid durch diesen Wärmetauscher kann sich aus einem vorbestimmten Gesamtstrom und Stellungen der Ventile der übrigen Wärmetauscher ergeben. Das Kühlfluid ist bevorzugt flüssig und kann insbesondere auf Wasser, Alkohol oder Öl basieren. Üblicherweise ändert das Kühlfluid seine Phase im Wärmetauscher nicht und tritt auch flüssig aus diesem wieder aus. Eine Variante mit einem Kühlfluid, das im Wärmetauscher seine Phase ändert und gasförmig austritt, ist ebenfalls möglich. Man spricht dann auch von einem Kältemittel statt einem Kühlfluid. Beispielhafte Kältemittel umfassen R1234yf, CO2 und Ammoniak.The cooling system can be operated with any number of heat exchangers on assigned components. A valve is preferably assigned to each heat exchanger; In a further embodiment, no valve can be assigned to one of the heat exchangers. A flow of cooling fluid through this heat exchanger can result from a predetermined total flow and positions of the valves of the remaining heat exchangers. The cooling fluid is preferably liquid and can in particular be based on water, alcohol or oil. Usually the cooling fluid does not change its phase in the heat exchanger and also exits the heat exchanger in liquid form. A variant with a cooling fluid that changes its phase in the heat exchanger and exits in gaseous form is also possible. One then speaks of a refrigerant instead of a cooling fluid. Exemplary refrigerants include R1234yf, CO2, and ammonia.

Das Ventil ist bevorzugt ein Stetigventil, das eine stufenlose Steuerung eines durchfließenden Volumenstroms von Kühlfluid erlaubt. Insbesondere kann das Ventil ein Proportional-, Servo- oder Regelventil umfassen. Eine Betätigung erfolgt bevorzugt mittels eines Elektromagneten; in einer anderen Ausführungsform kann auch ein Elektromotor oder ein anderer elektrischer Aktuator dafür vorgesehen sein. The valve is preferably a continuous valve, which allows a stepless control of a flowing volume flow of cooling fluid. In particular, the valve can comprise a proportional, servo or regulating valve. An actuation takes place preferably by means of an electromagnet; in another embodiment, an electric motor or another electric actuator can also be provided for this purpose.

Aus den Kühlkörpern austretendes Kühlfluid kann gesammelt und gekühlt werden. Das Kühlfluid kann nach dem Durchströmen der Wärmetauscher wieder der Quelle zugeführt werden.Cooling fluid emerging from the heat sinks can be collected and cooled. After flowing through the heat exchanger, the cooling fluid can be fed back to the source.

Die Steuervorrichtung ist bevorzugt dazu eingerichtet ist, die Kühlanforderung einer der Komponenten auf der Basis eines Betriebszustands der Komponente zu bestimmen. So kann eine Kühlleistung einer Komponente bereits an deren Betriebszustand angepasst werden, bevor eine Temperatur der Komponente ansteigt. Ein vorausschauendes Kühlen der Komponente ist möglich. In einer Variante kann die Komponente auch vorauseilend gekühlt werden, indem ein Strom von Kühlfluid durch den Wärmetauscher bereits erhöht wird, bevor ihr Betriebszustand so geändert wird, dass ihre Kühlanforderung ansteigt. Eine Belastung des Kühlsystems kann so verbessert ausgeglichen werden.The control device is preferably set up to determine the cooling requirement of one of the components on the basis of an operating state of the component. In this way, the cooling capacity of a component can already be adapted to its operating state before the temperature of the component rises. Predictive cooling of the component is possible. In a variant, the component can also be cooled ahead of time by already increasing a flow of cooling fluid through the heat exchanger before its operating state is changed in such a way that its cooling requirement increases. A load on the cooling system can thus be better compensated for.

Der Betriebszustand der Komponente kann eine von ihr aufgenommene elektrische Leistung umfassen. Handelt es sich bei der Komponente um eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen programmierbaren Mikrocomputer, einen Mikrocontroller oder einen Spezialprozessor, insbesondere einen Signalprozessor oder Graphikprozessor, so kann die elektrische Leistung von einer Rechenlast abhängig sein. Die Rechenlast kann insbesondere mittels Software bestimmt werden. Die Bestimmung eines physikalischen Parameters kann hierbei nicht erforderlich sein.The operating state of the component can include electrical power consumed by it. If the component is a processing device, for example a programmable microcomputer, a microcontroller or a special processor, in particular a signal processor or graphics processor, the electrical power can be dependent on a computing load. The computing load can in particular be determined by means of software. It may not be necessary to determine a physical parameter here.

Die Rechenlast kann auch vorhergesagt werden, insbesondere auf der Basis eines Bearbeitungsfortschritts einer Aufgabe durch die Baugruppe, oder auf der Basis eines Betriebsmodus oder einer Art oder Menge eintreffender Daten. Treffen beispielsweise bei einem bildverarbeitenden System hochgradig veränderliche Daten auf mehreren parallelen Kanälen ein oder ist eine Detailanalyse wie eine Gesichtserkennung auf Bildmaterial durchzuführen, so kann von einer hohen Rechenlast zur Verarbeitung der Daten ausgegangen werden. Treffen Daten nur von wenigen Kanälen ein oder sind Daten eines Kanals nicht brauchbar, beispielsweise ein Kamerabild bei unzureichender Umgebungsbeleuchtung, so kann die Rechenlast geringer sein. In einer anderen Ausführungsform ist die Baugruppe zur EchtzeitVerarbeitung von Sensorinformationen eingerichtet, die im Umfeld eines Kraftfahrzeugs aufgenommen werden. Eine zu erwartende Rechenlast kann dabei von einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängig sein. Unterschiedlichen Geschwindigkeitsbereichen können vorbestimmte Kühlanforderungen der verschiedenen Komponenten zugeordnet sein. Diese Ausführungsform kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn genaue Informationen über eine Rechenlast einer der Komponenten fehlen.The computing load can also be predicted, in particular on the basis of the processing progress of a task by the assembly, or on the basis of an operating mode or a type or amount of incoming data. If, for example, highly variable data arrives on several parallel channels in an image processing system or if a detailed analysis such as face recognition is to be carried out on image material, a high computing load for processing the data can be assumed. If data is only received from a few channels or if data from a channel cannot be used, for example a camera image with insufficient ambient lighting, the computing load can be lower. In another embodiment, the assembly is set up for real-time processing of sensor information that is recorded in the vicinity of a motor vehicle. An expected computing load can be dependent on a speed of the motor vehicle. Different speed ranges can be assigned predetermined cooling requirements of the various components. This embodiment can be advantageous in particular when precise information about a computing load on one of the components is missing.

Die Steuervorrichtung kann weiter bevorzugt dazu eingerichtet sein, Kühlanforderungen der Komponenten in der Reihenfolge von den Komponenten zugeordneten Prioritäten zu erfüllen. Dadurch kann sichergestellt sein, dass eine höchst priorisierte Komponente bevorzugt gekühlt wird, sodass eine Performanz der Baugruppe verbessert sichergestellt sein kann. Die hoch priorisierte Komponente kann zur Verrichtung einer sicherheitsrelevanten Funktion eingerichtet sein. Insbesondere kann die Baugruppe zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden und die Komponente kann an der Steuerung einer Kollisionsvermeidung beteiligt sein. Es ist zu beachten, dass sich die Priorisierung einer Komponente dynamisch ändern kann, insbesondere in Abhängigkeit eines Betriebszustands der Baugruppe.The control device can further preferably be set up to meet cooling requirements of the components in the order of the priorities assigned to the components. This can ensure that a component with the highest priority is preferably cooled, so that the performance of the assembly can be ensured in an improved manner. The high-priority component can be set up to perform a safety-relevant function. In particular, the assembly can be used to control a motor vehicle and the component can be involved in the control of collision avoidance. It should be noted that the prioritization of a component can change dynamically, in particular depending on the operating status of the assembly.

Sollte die Kühlkapazität des Kühlsystems nicht ausreichen, um die Kühlanforderungen aller Komponenten zu erfüllen, so können eine oder mehrere hoch priorisierte Komponenten bevorzugt gekühlt werden und andere nicht. Eine nicht ausreichend gekühlte Komponente kann abgeschaltet oder in ihrer Verarbeitungsleistung reduziert werden, wodurch eine Funktion der Baugruppe beeinträchtigt werden kann. Durch die bevorzugte Versorgung einer hoch priorisierten Komponente kann eine vorbestimmte Funktionalität der Baugruppe trotz zu geringer Kühlleistung aufrecht erhalten sein. Die Steuerung der Komponenten kann in Abhängigkeit eines Erfüllungsgrads einer Kühlanforderung erfolgen.If the cooling capacity of the cooling system is not sufficient to meet the cooling requirements of all components, one or more high-priority components can be cooled preferentially and others not. A component that is not sufficiently cooled can be switched off or its processing power reduced, which can impair the function of the assembly. Due to the preferred supply of a high-priority component, a predetermined functionality of the assembly can be maintained despite insufficient cooling capacity. The components can be controlled as a function of a degree of fulfillment of a cooling requirement.

Die Steuervorrichtung kann weiter dazu eingerichtet sein, das wenigstens eine Ventil derart zu steuern, dass jede der Komponenten eine vorbestimmte oder dynamisch bestimmte Mindestkühlung erhält. Vorhandene Kühlkapazität, die über die Aufbringung der Mindestkühlungen hinausgeht, kann in der Reihenfolge der Prioritäten auf die Komponenten verteilt werden. Sollten nicht alle Mindestkühlungen erfüllt werden können, so kann die Steuervorrichtung ein Fehlersignal bereitstellen. Die Baugruppe kann somit im Fehlerfall noch sauber heruntergefahren oder in einen Notbetrieb geführt werden.The control device can further be set up to control the at least one valve in such a way that each of the components receives a predetermined or dynamically determined minimum cooling. Existing cooling capacity that goes beyond the minimum cooling can be distributed to the components in the order of priority. If not all of the minimum cooling conditions can be met, the control device can provide an error signal. In the event of a fault, the assembly can therefore still be shut down cleanly or switched to emergency operation.

Die Steuervorrichtung kann dazu eingerichtet sein, die Kühlanforderung einer der Komponenten auf der Basis einer Temperatur der Komponente zu bestimmen. Beispielsweise kann eine vorbestimmte Zieltemperatur für die Komponente vorgegeben sein. Je weiter die bestimmte Temperatur über der Zieltemperatur liegt, desto größer kann die Kühlanforderung sein. Sollte die Temperatur unter der Zieltemperatur liegen, kann die Kühlanforderung auch null betragen.The control device can be configured to determine the cooling requirement of one of the components on the basis of a temperature of the component. For example, a predetermined target temperature can be specified for the component. The further the specific temperature is above the target temperature, the greater the cooling requirement can be. If the temperature is below the target temperature, the cooling requirement can also be zero.

Weiter kann die Steuervorrichtung dazu eingerichtet sein, das Ventil in Abhängigkeit einer Temperatur von Kühlfluid der Quelle zu steuern. Insbesondere kann das Ventil in Abhängigkeit einer Differenz aus der bestimmten Temperatur und der Kühlfluidtemperatur gesteuert werden. Allgemein kann eine Kühlkapazität des Kühlsystems umso geringer sein, je höher die Temperatur des Kühlfluids ist.Furthermore, the control device can be set up to control the valve as a function of a temperature of the cooling fluid of the source. In particular, the valve can be controlled as a function of a difference between the determined temperature and the cooling fluid temperature. In general, the higher the temperature of the cooling fluid, the lower a cooling capacity of the cooling system.

Die Steuervorrichtung kann dazu eingerichtet sein, die Kühlanforderung einer der Komponenten auf der Basis einer Konfiguration einer der Komponenten zu bestimmen. Die Baugruppe kann in unterschiedlichen Ausstattungen vorliegen, in denen beispielsweise die Leistungsfähigkeit einer der Komponenten variieren kann. Die Komponente kann insbesondere einen Prozessor umfassen, der in unterschiedlichen Varianten vorliegen kann, wobei elektrische Verlustleistungen der Varianten unterschiedlich sein können. In einem anderen Beispiel kann eine Komponente mehrere Bauteile umfassen, deren Anzahl von einer Ausstattung der Baugruppe abhängig ist. So können etwa in unterschiedlichen Varianten der Baugruppe unterschiedlich viele Eingangs- oder Steuerkanäle vorgesehen sein, wobei jedem Kanal ein Treiberbauteil zugeordnet ist. Je mehr Bauteile vorgesehen sind, desto größer kann eine Verlustleistung einer Komponente sein, sodass auch ihre Kühlanforderung vergrößert sein kann.The control device can be configured to determine the cooling requirement of one of the components on the basis of a configuration of one of the components. The assembly can be in different configurations, in which, for example, the performance of one of the components can vary. The component can in particular comprise a processor, which can be present in different variants, wherein electrical power losses of the variants can be different. In another example, a component can comprise several parts, the number of which depends on the equipment of the assembly. For example, different numbers of input or control channels can be provided in different variants of the assembly, with each channel a driver component is assigned. The more components are provided, the greater the power loss of a component can be, so that its cooling requirement can also be increased.

Das Kühlsystem kann unverändert mit Baugruppen in unterschiedlichen Ausstattungen verwendet werden. So kann das Kühlsystem beispielsweise an Bord eines Kraftfahrzeugs installiert bleiben, wenn die Baugruppe ausgetauscht wird. In einer Ausführungsform passt sich das Kühlsystem automatisch an die verwendete Baugruppe an, sodass eine Konfiguration entfallen kann.The cooling system can be used unchanged with assemblies with different equipment. For example, the cooling system can remain installed on board a motor vehicle when the assembly is replaced. In one embodiment, the cooling system automatically adapts to the assembly used, so that a configuration can be omitted.

Die Quelle für Kühlfluid kann eine steuerbare Pumpe umfassen, wobei die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, die Pumpe in Abhängigkeit der Kühlanforderungen der Komponenten zu steuern. So kann ein Volumenstrom von zu Verfügung stehendem Kühlfluid erhöht werden, um die Kühlkapazität zu steigern, oder verringert, um Energie zu sparen. Das Kühlfluid kann beispielsweise mittels Umgebungsluft gekühlt werden, wobei die Steuervorrichtung auch einen Lüfter zur Kühlung des Kühlfluids steuern kann.The source of cooling fluid can comprise a controllable pump, the control device being configured to control the pump as a function of the cooling requirements of the components. A volume flow of available cooling fluid can thus be increased in order to increase the cooling capacity, or reduced in order to save energy. The cooling fluid can be cooled, for example, by means of ambient air, wherein the control device can also control a fan for cooling the cooling fluid.

Die Bestimmung von vorteilhaften Stellungen eines oder mehrerer Ventile kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. In einer Ausführungsform wird ein vorbestimmter Algorithmus ausgeführt, der Ventilstellungen beispielsweise auf der Basis von gewünschten Temperaturen der Komponenten, maximaler Betriebstemperaturen der Komponenten, mittels Sensoren bestimmter Temperaturen im Bereich der Baugruppe, insbesondere einer der Komponenten, einer theoretischen Verlustleistung der Komponenten oder Rechenlasten der Komponenten bestimmt. In einer anderen Ausführungsform kann ein Kennfeld eingesetzt werden, um die Stellung wenigstens eines Ventils auf der Basis vorbestimmter Eingangswerte zu bestimmen. In noch einer weiteren Ausführungsform ist ein thermisches Modell der Baugruppe vorgesehen und Stellungen der Ventile werden in Abhängigkeit des Modells bestimmt. Das Modell kann beispielsweise auf einem Kalman Filter basieren.The determination of advantageous positions of one or more valves can take place in different ways. In one embodiment, a predetermined algorithm is executed that determines valve positions, for example on the basis of desired temperatures of the components, maximum operating temperatures of the components, using sensors of certain temperatures in the area of the assembly, in particular one of the components, a theoretical power loss of the components or computing loads of the components . In another embodiment, a characteristic map can be used to determine the position of at least one valve on the basis of predetermined input values. In yet another embodiment, a thermal model of the assembly is provided and positions of the valves are determined as a function of the model. The model can for example be based on a Kalman filter.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird eine zur Erfüllung möglichst aller Kühlanforderungen der Komponenten geeignete Stellung des wenigstens einen Ventils mittels maschinellem Lernen bestimmt. Das maschinelle Lernen erfolgt bevorzugt außerhalb der Steuervorrichtung, beispielsweise auf der Basis beobachteter oder simulierter Daten. Die Steuervorrichtung kann ein künstliches neuronales Netzwerk umfassen. Das neuronale Netzwerk kann außerhalb der Steuervorrichtung trainiert und dann in der Steuervorrichtung zur Steuerung des wenigstens einen Ventils verwendet werden.In a particularly preferred embodiment, a position of the at least one valve that is suitable for meeting all the cooling requirements of the components as possible is determined by means of machine learning. The machine learning is preferably carried out outside the control device, for example on the basis of observed or simulated data. The control device can comprise an artificial neural network. The neural network can be trained outside of the control device and then used in the control device to control the at least one valve.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Baugruppe mit mehreren elektrischen Komponenten ein hierin beschriebenes Kühlsystem.According to a further aspect of the present invention, an assembly with a plurality of electrical components comprises a cooling system as described herein.

Die Steuervorrichtung kann dazu eingerichtet sein, ein hierin beschriebenes Verfahren ganz oder teilweise auszuführen. Dazu kann die Verarbeitungseinrichtung einen programmierbaren Mikrocomputer oder Mikrocontroller umfassen und das Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln vorliegen. Das Computerprogrammprodukt kann auch auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert sein. Merkmale oder Vorteile des Verfahrens können auf die Vorrichtung übertragen werden oder umgekehrt.The control device can be set up to carry out a method described herein in whole or in part. For this purpose, the processing device can comprise a programmable microcomputer or microcontroller and the method can be in the form of a computer program product with program code means. The computer program product can also be stored on a computer-readable data carrier. Features or advantages of the method can be transferred to the device or vice versa.

Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Steuern von Ventilen jeweils zur Steuerung eines Flusses von Kühlfluid durch einen zugeordneten Wärmetauscher an einer elektrischen Komponente einer Baugruppe Schritte des Bestimmens dynamischer Kühlanforderungen der Komponenten; und des Steuerns der Ventile derart, dass die Kühlanforderungen der Komponenten erfüllt sind.According to yet another aspect of the present invention, a method of controlling valves each for controlling a flow of cooling fluid through an associated heat exchanger on an electrical component of an assembly includes steps of determining dynamic cooling requirements of the components; and controlling the valves to meet the cooling requirements of the components.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden Prioritäten für die Komponenten bestimmt und die Kühlanforderung einer Komponente mit einer hohen Priorität wird bevorzugt gegenüber einer Kühlanforderung einer Komponente mit einer geringeren Priorität erfüllt.In a particularly preferred embodiment, priorities are determined for the components and the cooling requirement of a component with a high priority is preferably fulfilled over a cooling requirement of a component with a lower priority.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:

1 ein beispielhaftes System;
2 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens; und
3 ein beispielhaftes neuronales Netzwerk darstellt.

The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying figures, in which:

1 an exemplary system;
2 a flow chart of an exemplary method; and
3 represents an exemplary neural network.

1 zeigt ein beispielhaftes System 100, das eine Baugruppe 105 und ein Kühlsystem 110 umfasst. Das System 100 kann beispielsweise an Bord eines Kraftfahrzeugs angebracht sein und insbesondere zur Längs- und/oder Quersteuerung des Kraftfahrzeugs verwendet werden. 1 shows an exemplary system 100 that is an assembly 105 and a cooling system 110 includes. The system 100 can for example be mounted on board a motor vehicle and used in particular for longitudinal and / or transverse control of the motor vehicle.

Die Baugruppe 105 umfasst mehrere elektrische Komponenten 115, wobei vorliegend exemplarisch drei Komponenten 115 vorgesehen sind, die als 115.1, 115.2 und 115.3 bezeichnet sind. Die Komponenten 115 können jeweils ein aktives oder passives elektrisch betreibbares Bauelement umfassen, beispielsweise einen Prozessor, einen Treiber, eine Stromquelle oder Spannungsquelle. Die Komponenten 115 der Baugruppe 105 sind bevorzugt auf einer Leiterplatte angeordnet. Jeder der Komponenten 115 ist ein Wärmetauscher 120 zugeordnet, wobei der ersten Komponente 115 ein erster Wärmetauscher 120 zugeordnet ist, der zweiten Komponente 115 ein zweiter Wärmetauscher 120 und der dritten Komponente 115 ein dritter Wärmetauscher 120. Weitere Komponenten der Baugruppe 105 können ungekühlt oder anderweitig gekühlt sein. Die Baugruppe 105 kann in unterschiedlichen Ausführungsformen vorliegen, bei denen eine Leistungsfähigkeit, eine Größe oder ein Aufbau einer Komponente 115 variieren kann.The assembly 105 includes several electrical components 115 , with three components here as an example 115 are provided, which are designated as 115.1, 115.2 and 115.3. The components 115 can each comprise an active or passive electrically operable component, for example a processor, a driver, a current source or voltage source. The components 115 the assembly 105 are preferably arranged on a circuit board. Everyone who Components 115 is a heat exchanger 120 assigned, the first component 115 being assigned a first heat exchanger 120, the second component 115 a second heat exchanger 120 and the third component 115 a third heat exchanger 120. Further components of the assembly 105 can be uncooled or otherwise cooled. The assembly 105 can exist in different embodiments, in which a performance, a size or a structure of a component 115 can vary.

Das Kühlsystem 110 umfasst die Wärmetauscher 120 sowie Ventile 125, die den Wärmetauschern 120 zugeordnet sind. Ein erstes Ventil 125 ist dem ersten Wärmetauscher 120, ein zweites Ventil 125 dem zweiten Wärmetauscher 120 und ein drittes Ventil 125 dem dritten Wärmetauscher 120 zugeordnet. In einer anderen Variante sind für N Wärmetauscher 120 nur N-1 Ventile 125 vorgesehen, also beispielsweise in der gezeigten Ausführungsform mit N=3 Wärmetauschern 120 nur N-1 =2 Ventile 125.The cooling system 110 includes the heat exchanger 120 as well as valves 125 that the heat exchangers 120 assigned. A first valve 125 is assigned to the first heat exchanger 120, a second valve 125 is assigned to the second heat exchanger 120, and a third valve 125 is assigned to the third heat exchanger 120. In another variant, there are heat exchangers for N 120 only N-1 valves 125 provided, for example in the embodiment shown with N = 3 heat exchangers 120 only N-1 = 2 valves 125 .

Jedes Ventil 125 ist dazu eingerichtet, einen Volumenstrom von Kühlfluid 130 durch den zugeordneten Wärmetauscher 125 zu steuern. Bevorzugt sind die Ventile 125 als Proportionalventile ausgeführt, sodass der Volumenstrom proportional gesteuert werden kann. Die Steuerung erfolgt bevorzugt durch eine Steuervorrichtung 135 des Kühlsystems 110, die insbesondere als Mikrocomputer ausgeführt sein kann. In einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung 135 Teil der Baugruppe 105 und kann eine Komponente 115 bilden. Die Steuervorrichtung 135 kann mittels eines zugeordneten Wärmetauschers 120 gekühlt werden. Mittels einer Schnittstelle 140 kann die Steuervorrichtung 135 mit der Baugruppe 105 verbunden sein, insbesondere mit einer der Komponenten 115.Every valve 125 is set up to provide a volume flow of cooling fluid 130 through the assigned heat exchanger 125 to control. The valves are preferred 125 designed as proportional valves so that the volume flow can be controlled proportionally. The control is preferably carried out by a control device 135 of the cooling system 110 which can be designed in particular as a microcomputer. In one embodiment the control device is 135 Part of the assembly 105 and can be a component 115 form. The control device 135 can by means of an associated heat exchanger 120 be cooled. Using an interface 140 can the control device 135 with the assembly 105 be connected, in particular with one of the components 115 .

Die Ventile 125 werden bevorzugt aus einer gemeinsamen Quelle mit Kühlfluid 130 versorgt. Vorliegend ist hierzu eine Fluidpumpe 145 vorgesehen, die aus einem optionalen Reservoir 150 gespeist werden kann. In einer Ausführungsform kann die Fluidpumpe 145 durch die Steuervorrichtung 135 gesteuert werden, um einen bereitgestellten Volumenstrom von Fluid 130 zu beeinflussen.The valves 125 are preferably from a common source of cooling fluid 130 provided. A fluid pump is present for this purpose 145 provided from an optional reservoir 150 can be fed. In one embodiment, the fluid pump 145 by the control device 135 can be controlled to provide a volume flow of fluid 130 to influence.

Aus den Wärmetauschern 120 austretendes Kühlfluid 130 wird üblicherweise zusammengeführt und kann mittels eines Kühlers 155 gekühlt werden, beispielsweise mittels Umgebungsluft. Hierzu kann ein Lüfter vorgesehen sein, der mittels der Steuervorrichtung 135 gesteuert werden kann. Aus dem Kühler 155 austretendes Kühlfluid 130 kann dem Reservoir 150 oder der Pumpe 145 zugeführt werden. Der Kühler 155, das Reservoir 150 und/oder die Pumpe 145 können vom Kühlsystem 110 umfasst oder als externe Komponenten ausgebildet sein.From the heat exchangers 120 escaping cooling fluid 130 is usually merged and can by means of a cooler 155 be cooled, for example by means of ambient air. For this purpose, a fan can be provided, which by means of the control device 135 can be controlled. From the cooler 155 escaping cooling fluid 130 can the reservoir 150 or the pump 145 are fed. The cooler 155 , the reservoir 150 and / or the pump 145 can from the cooling system 110 includes or be designed as external components.

Die Steuervorrichtung 135 ist bevorzugt dazu eingerichtet, die Ventile 125 derart zu steuern, dass dynamische Kühlanforderungen aller Komponenten 115 erfüllt sind. Weiter bevorzugt ist dabei ein Volumenstrom von Kühlfluid 130 durch die Wärmetauscher 120 möglichst gering. Zur Steuerung des Volumenstroms können einer oder mehrere Temperatursensoren 160 im Bereich der Baugruppe 105 vorgesehen sein, insbesondere jeweils im Bereich der Komponenten 115. Ferner können einer oder mehrere Temperatursensoren 165 zur Bestimmung einer Temperatur des Kühlfluids 130 an unterschiedlichen Stellen des Kühlsystems 110 angebracht sein. Bevorzugt wird zumindest eine Temperatur des Kühlfluids 130 vor dem Eintritt in die Wärmetauscher 120 bestimmt.The control device 135 is preferably set up to the valves 125 control in such a way that dynamic cooling requirements of all components 115 are fulfilled. A volume flow of cooling fluid is further preferred 130 through the heat exchanger 120 as low as possible. One or more temperature sensors can be used to control the volume flow 160 in the area of the assembly 105 be provided, in particular in the area of the components 115 . Furthermore, one or more temperature sensors 165 for determining a temperature of the cooling fluid 130 at different points in the cooling system 110 to be appropriate. At least one temperature of the cooling fluid is preferred 130 before entering the heat exchanger 120 definitely.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 200 zum Steuern des Kühlsystems 110. Das Verfahren 220 kann insbesondere mittels der Steuervorrichtung 315 ausgeführt werden. In einem ersten Schritt 205 können Kühlanforderungen der Komponenten 115 bestimmt werden. Eine Kühlanforderung kann insbesondere auf der Basis einer Temperatur der Komponente 115 und /oder einer gewünschten Temperatur der Komponente 115 bestimmt werden. Weitere mögliche Parameter für die Bestimmung der Kühlanforderung umfassen eine maximale Betriebstemperatur, eine Umgebungstemperatur, eine theoretische Verlustleistung oder eine Rechenlast der Komponente 115. 2 shows a flow diagram of an exemplary method 200 to control the cooling system 110 . The procedure 220 can in particular by means of the control device 315 are executed. In a first step 205 can cooling requirements of the components 115 to be determined. A cooling request can in particular be based on a temperature of the component 115 and / or a desired temperature of the component 115 to be determined. Further possible parameters for determining the cooling requirement include a maximum operating temperature, an ambient temperature, a theoretical power loss or a computational load on the component 115 .

Die Kühlanforderung kann durch die Steuervorrichtung 135, durch die betroffene Komponente 115 oder durch eine andere Komponente 115 bestimmt werden. In einer Ausführungsform wird die Kühlanforderung auf der Basis einer Konfiguration und/oder eines Betriebszustands der Baugruppe 105 oder einer Komponente 115 bestimmt. Die Kühlanforderung umfasst bevorzugt ein Maß für die Energie, die von der Komponente 115 abgeführt werden soll. Die abzuführende Energie tritt in Form von Wärme auf und kann ein Nebenprodukt einer Komponente 115 bei der Verrichtung ihrer Funktion sein.The cooling request can be made by the control device 135 , by the affected component 115 or by another component 115 to be determined. In one embodiment, the cooling requirement is based on a configuration and / or an operating state of the assembly 105 or a component 115 definitely. The cooling requirement preferably includes a measure of the energy used by the component 115 should be discharged. The energy to be dissipated occurs in the form of heat and can be a by-product of a component 115 be in the performance of their function.

In einem Schritt 210 kann eine Temperatur des Kühlfluids 130 bestimmt werden, insbesondere an einer Stelle stromaufwärts der Wärmetauscher 120 des Kühlsystems 110. Optional kann auch ein verfügbarer Volumenstrom des Kühlfluids 130 bestimmt werden. Dieser Schritt kann der Bestimmung eines Kühlvermögens oder einer Kühlkapazität des Kühlsystems 110 dienen.In one step 210 can be a temperature of the cooling fluid 130 be determined, in particular at a point upstream of the heat exchanger 120 of the cooling system 110 . Optionally, an available volume flow of the cooling fluid can also be used 130 to be determined. This step can be the determination of a cooling capacity or a cooling capacity of the cooling system 110 serve.

In einem Schritt 215 können für die Komponenten 115 Prioritäten bestimmt werden. Beispielhaft wird angenommen, dass eine hohe numerische Priorität einer hohen Dringlichkeit entspricht. Eine sicherheitsrelevante Komponente 115 oder eine Komponente 115, deren Funktion für den Betrieb einer anderen Komponente 115 wichtig ist, kann eine erhöhte Priorität haben. Eine Priorität kann dynamisch bestimmt werden, insbesondere in Abhängigkeit einer aktuell durch eine Komponente 115 bearbeiteten oder einer bevorstehenden Aufgabe.In one step 215 can for the components 115 Priorities are determined. For example, it is assumed that a high numerical priority corresponds to a high urgency. A security-relevant component 115 or a component 115 whose function for the operation of a other component 115 important can have an increased priority. A priority can be determined dynamically, in particular as a function of a current priority by a component 115 edited or an upcoming task.

In einem Schritt 220 können Volumenströme von Kühlmittel 130 durch die Wärmetauscher 120 bestimmt werden, die eine vorbestimmte Mindestkühlung der Komponenten 115 ermöglichen. Die Mindestkühlungen können den Komponenten 115 einzeln zugeordnet sein. In einer Ausführungsform wird eine Mindestkühlung einer Komponente 115 derart bestimmt, dass sich eine vorbestimmte Temperatur an ihr einstellt. Für diese Bestimmung können ein Mindestbetrieb oder eine Mindestfunktion der Komponente 115 vorausgesetzt werden. Optional können korrespondierende Stellungen der Ventile 125 bestimmt und die Ventile 125 betätigt werden, um die bestimmten Volumenströme durch die Wärmetauscher 120 zu bewirken. Sollte ein insgesamt zur Verfügung stehender Volumenstrom an Kühlfluid 130 nicht ausreichen, um alle Wärmetauscher 120 derart zu durchfließen, dass alle Mindestkühlungen erfüllt sind, so kann in einem Schritt 225 ein Signal ausgegeben werden, das auf eine mangelhafte Kühlfunktion bzw. eine übermäßige Mindestkühlanforderung hinweist.In one step 220 can volume flows of coolant 130 through the heat exchanger 120 can be determined that a predetermined minimum cooling of the components 115 make possible. The minimum cooling can be applied to the components 115 be assigned individually. In one embodiment, a minimum cooling of a component 115 determined in such a way that a predetermined temperature is established at it. A minimum operation or a minimum function of the component can be used for this determination 115 are assumed. Corresponding valve positions can optionally be used 125 determined and the valves 125 are operated to set the specific volume flows through the heat exchanger 120 to effect. Should a total available volume flow of cooling fluid 130 not enough to run any heat exchanger 120 to flow through in such a way that all minimum cooling conditions are met, so can in one step 225 a signal can be output which indicates a defective cooling function or an excessive minimum cooling requirement.

Andernfalls können in der Reihenfolge der bestimmten Prioritäten der Komponenten 115 zugeordnete Kühlanforderungen erfüllt werden. Dazu kann in einem Schritt 230 bestimmt werden, ob eine freie Kühlkapazität vorliegt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn ein größerer Volumenstrom an Kühlfluid 130 zur Verfügung steht als zur Erfüllung der bisher bestimmten Kühlungen erforderlich ist. Ist keine freie Kühlkapazität verfügbar, kann der Volumenstrom vergrößert werden, indem insbesondere die Pumpe 145 zur stärkeren Förderung angesteuert wird. Ist eine Vergrößerung des Volumenstroms nicht möglich, so kann das Verfahren 200 an dieser Stelle abgebrochen und optional neu gestartet werden.Otherwise, in the order of the specific priorities of the components 115 assigned cooling requirements are met. You can do this in one step 230 determine whether there is free cooling capacity. This is particularly the case when a larger volume flow of cooling fluid 130 is available than is necessary to meet the previously determined cooling. If no free cooling capacity is available, the volume flow can be increased, in particular by using the pump 145 is controlled for stronger promotion. If it is not possible to increase the volume flow, the procedure 200 canceled at this point and optionally restarted.

Besteht im Schritt 230 freie Kühlkapazität, so kann diese in einem Schritt 235 zur Erfüllung einer Kühlanforderung der am höchsten priorisierten Komponente 115 verwendet werden, indem der Komponente 115 ein korrespondierender bzw. zur Verfügung stehender Volumenstrom an Kühlfluid 130 zugeteilt wird. Der bestimmte Volumenstrom kann mittels des zugeordneten Ventils 125 eingestellt werden. Anschließend kann das Verfahren 200 zum Schritt 230 zurückkehren, um erneut durchzulaufen.Consists in the crotch 230 free cooling capacity, this can be done in one step 235 to meet a cooling requirement of the component with the highest priority 115 used by the component 115 a corresponding or available volume flow of cooling fluid 130 is allocated. The specific volume flow can be determined by means of the associated valve 125 can be set. Then the procedure 200 to the crotch 230 return to go through again.

Sollten alle Kühlanforderungen der Komponenten 115 erfüllt sein, obwohl der zur Verfügung stehende Volumenstrom an Kühlfluid 130 nicht vollständig ausgenutzt wird, so kann der bereitgestellte Volumenstrom reduziert werden, insbesondere indem die Pumpe 145 verringert angesteuert wird. Dann kann das Verfahren 200 enden und gegebenenfalls erneut gestartet werden. Ansonsten kann das Verfahren 200 enden, wenn der verfügbare Volumenstrom an Kühlfluid 130 an die Komponenten 115 aufgeteilt ist. Bevor das Verfahren 200 endet können die bestimmten Volumenströme mittels der Ventile 125 eingestellt werden. Nach dem Beenden des Verfahrens 200 kann es erneut gestartet werden, insbesondere nach Art einer Endlosschleife.Should all cooling requirements of the components 115 be fulfilled, although the available volume flow of cooling fluid 130 is not fully utilized, the volume flow provided can be reduced, in particular by increasing the pump 145 is controlled reduced. Then the procedure can 200 and restarted if necessary. Otherwise the procedure can 200 end when the available volume flow of cooling fluid 130 to the components 115 is divided. Before the procedure 200 the specific volume flows can end by means of the valves 125 can be set. After finishing the procedure 200 it can be started again, especially in the manner of an endless loop.

3 zeigt ein beispielhaftes künstliches neuronales Netzwerk 300. Das Netzwerk 300 kann ein maschinelles Lernen unterstützen und insbesondere dazu verwendet werden, zu einer Anzahl Eingangsparameter 305 Stellungen Ventile 125 zu bestimmen, die einen ausreichenden Volumenstrom von Kühlfluid 130 durch die Wärmetauscher 120 erlaubt, um Kühlanforderungen der Komponenten 115 zu erfüllen. 3 shows an exemplary artificial neural network 300 . The network 300 can support machine learning and in particular can be used to determine a number of input parameters 305 Valve positions 125 to determine a sufficient volume flow of cooling fluid 130 through the heat exchanger 120 allowed to meet cooling requirements of the components 115 to meet.

Die Eingangsparameter 305 umfassen mehrere Vorgaben 310, die exemplarisch jeweils für jede der Komponenten 115 vorliegen. Eine globale Vorgabe 310, die für alle Komponenten 115 gilt, kann ebenfalls vorgesehen sein. In rein illustrativer Weise zeigt jede dargestellte Vorgabe 310 von oben nach unten je einen Wert für die drei Komponenten 115, 115.2 und 115.3 von 1. Die dargestellten Vorgaben 310 betreffen in beispielhafter Weise von oben nach unten eine gewünschte Temperatur, eine maximale Betriebstemperatur, eine mittels eines Temperatursensors 160 bestimmte Temperatur, eine maximale Verlustleistung und eine prozentuale Rechenlast der Komponenten 115.The input parameters 305 comprise several specifications 310 , which are exemplary for each of the components 115 are present. A global requirement 310 that for all components 115 applies, can also be provided. Each specification shown shows in a purely illustrative manner 310 from top to bottom a value for each of the three components 115, 115.2 and 115.3 of 1 . The specifications shown 310 relate in an exemplary manner from top to bottom to a desired temperature, a maximum operating temperature, one by means of a temperature sensor 160 certain temperature, a maximum power loss and a percentage computing load of the components 115 .

Das dargestellte neuronale Netzwerk 300 umfasst eine Anzahl künstliche Neuronen 315, die exemplarisch in einer Eingangsschicht 320, einer Ausgangsschicht 325 und einer oder mehreren optionalen verdeckten Schichten 330 organisiert sind. Die Ausgangsschicht 325 stellt bevorzugt Steuersignale 335 für die Ventile 125 bereit. Das neuronale Netzwerk 300 ist bevorzugt bereits trainiert, sodass zu einer Kombination von Eingangsparametern 305 schnell passende Steuersignale 335 gefunden werden können. Das Trainieren erfolgt üblicherweise mittels Back Propagation.The depicted neural network 300 comprises a number of artificial neurons 315 , which are exemplarily in an input layer 320 , an output layer 325 and one or more optional hidden layers 330 are organized. The starting layer 325 preferably provides control signals 335 for the valves 125 ready. The neural network 300 is preferably already trained, resulting in a combination of input parameters 305 quickly matching control signals 335 can be found. Training is usually done using back propagation.

Das Netzwerk 300 ist bevorzugt auf der Basis einer Vielzahl Daten trainiert, die beispielsweise bei einem Testlauf, einer Simulation oder auf der Basis eines mathematischen Modells oder eines Versuchsaufbaus bestimmt sein können. Weiter bevorzugt wird das Netzwerk 300 außerhalb eines Systems 100 trainiert und erst nach dem Trainieren in das System 330 übertragen. Während die für ein erfolgreiches Trainieren erforderlichen Informationsmengen sehr groß sein und substanzielle Verarbeitungsressourcen erfordern können, ist ein Umfang des trainierten Netzwerks 300 üblicherweise sehr klein und für sein Anwenden im System 100 ist in der Regel nur eine bescheidene Verarbeitungsleistung erforderlich. Ein beispielhaftes neuronales Netzwerk 330 kann eine Speichergröße von einigen 10 bis einigen 100 kByte umfassen. Ein Austauschen des Netzwerks 300 in einem System 100 kann einen nur geringen Aufwand erfordern.The network 300 is preferably trained on the basis of a large number of data that can be determined, for example, in a test run, a simulation or on the basis of a mathematical model or an experimental set-up. The network is also preferred 300 outside of a system 100 trained and only after training into the system 330 transfer. While the amounts of information required for successful training can be very large and require substantial processing resources, there is a scope of the network being trained 300 usually very small and for its use in the system 100 Usually only a modest amount of processing power is required. An exemplary neural network 330 can have a memory size of a few tens to a few 100 kBytes. Replacing the network 300 in one system 100 can require little effort.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100: Systemsystem
105105: Baugruppemodule
110110: KühlsystemCooling system
115115: Komponentecomponent
120120: WärmetauscherHeat exchanger
125125: VentilValve
130130: KühlfluidCooling fluid
135135: SteuervorrichtungControl device
140140: Schnittstelleinterface
145145: FluidpumpeFluid pump
150150: Reservoirreservoir
155155: Kühlercooler
160160: TemperatursensorTemperature sensor
165165: Temperatursensor Temperature sensor
200200: Verfahrenprocieedings
205205: Kühlanforderungen bestimmenDetermine cooling requirements
210210: Temperatur des Kühlfluids bestimmenDetermine the temperature of the cooling fluid
215215: Prioritäten bestimmen, sortierenDetermine and sort priorities
220220: minimale Kühlanforderungen erfüllenmeet minimal cooling requirements
225225: Fehlererror
230230: Kühlkapazität verbleibend?Cooling capacity remaining?
235235: höchstpriorisierte Kühlanforderung erfüllen meet the highest priority cooling requirement
300300: neuronales Netzwerkneural network
305305: EingangsparameterInput parameters
310310: Vorgabespecification
315315: NeuronNeuron
320320: EingangsschichtEntry layer
325325: AusgangsschichtOutput layer
330330: verdeckte Schichthidden layer
335335: SteuersignaleControl signals

Claims

A cooling system (110) for an assembly (105) having a first and a second electrical component (115), the cooling system (110) comprising: a first heat exchanger (120) in the region of the first component (115); a second heat exchanger (120) in the region of the second component (115); wherein the heat exchangers (120) are connected to a common source (145) of cooling fluid (130); at least one controllable valve (125) for controlling a flow of cooling fluid (130) through one of the heat exchangers (120); and a control device (135) which is configured to determine cooling requirements of the components (115) and to control the at least one valve (125) as a function of the determined cooling requirements of the components (115).

Cooling system (110) Claim 1 , wherein the control device (135) is set up to determine the cooling requirement of one of the components (115) on the basis of an operating state of the component (115).

Cooling system (110) Claim 2 , wherein the operating state of the component (115) comprises an electrical power consumed by it.

The cooling system (110) according to any one of the preceding claims, wherein the control device (135) is configured to meet cooling requirements of the components (115) in the order of their assigned priorities.

Cooling system (110) according to one of the preceding claims, wherein the control device (135) is set up to control the at least one valve (125) in such a way that each of the components (115) receives a predetermined minimum cooling.

The cooling system (110) according to any one of the preceding claims, wherein the control device (135) is configured to determine the cooling requirement of one of the components (115) on the basis of a temperature of the component (115).

Cooling system (110) Claim 6 , wherein the control device (135) is set up to control the valve (125) as a function of a temperature of the cooling fluid (130) of the source (145).

The cooling system (110) according to any one of the preceding claims, wherein the control device (135) is configured to determine the cooling requirement of one of the components (115) on the basis of a configuration of one of the components (115).

The cooling system (110) according to any one of the preceding claims, wherein the source comprises a controllable pump (145) and the control device (135) is configured to control the pump (145) as a function of the cooling requirements of the components (115).

Cooling system (110) according to one of the preceding claims, wherein a position of the at least one valve (125) suitable for fulfilling as many cooling requirements as possible of the components (115) is determined by means of machine learning.

Cooling system (110) Claim 10 wherein the controller (135) comprises an artificial neural network.

Assembly (105) with a plurality of electrical components (115) and a cooling system (110) according to one of the preceding claims.

A method (200) for controlling valves (125) in each case for controlling a flow of cooling fluid (130) through an associated heat exchanger (120) on an electrical component (115) of an assembly (105), the method comprising the following steps: determining ( 205) dynamic cooling requirements of the components (115); and controlling the valves (125) such that the cooling requirements of the components (115) are met.

Method (200) according to Claim 13 , wherein priorities for the components (115) are determined (215) and the cooling requirement of a component (115) with a high priority is fulfilled (235) in preference to a cooling requirement of a component (115) with a lower priority.